Auf dem Gelände der OMV Tankstelle am Stuttgarter Flughafen eröffnet die OMV am 17. Juni 2009 in Kooperation mit der Linde AG und der Daimler AG die erste öffentliche Wasserstoff-Tankstelle Baden-Württembergs. Die erfolgreiche Zusammenarbeit der beteiligten Unternehmen wird vom Land Baden-Württemberg gefördert. Kern des Projekts ist der Einsatz von Wasserstoff als umweltfreundlicher Energieträger. Wasserstoff-Tankstellen werden als wichtiger Schritt betrachtet, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen langfristig zu reduzieren und dem Ziel einer emissionsfreien und nachhaltigen Mobilität ein Stück näher zu kommen. Die innovative Wasserstoff-Tankstelle ermöglicht die Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen der neuesten Generation – wie der Mercedes-Benz B-Klasse F-CELL mit 700 bar-Drucktechnologie. Bereits dieses Jahr startet deren Kleinserienproduktion in Deutschland.

Die Nähe der OMV Tankstelle zur Drehscheibe Stuttgarter Flughafen und zu den Forschungs- und Entwicklungszentren der Daimler AG sowie der partnerschaftliche Kontakt beider Unternehmen liefert die Grundlage für den Bau der ersten öffentlichen Wasserstoff-Tankstelle Baden-Württembergs. Im Rahmen einer Public Private Partnership soll die Wasserstoff-Tankstelle einen wichtigen Impuls für ein künftiges Versorgungsnetz im Land geben und somit den Einsatz lokal emissionsfreier Elektrofahrzeuge auf Basis der Brennstoffzellentechnologie unterstützen.

Für die baden-württembergische Automobilindustrie ist die Entwicklung neuer Antriebstechnologien von zentraler Bedeutung, um gestärkt aus der gegenwärtigen Krise hervorzugehen und im Rennen um die internationale Technologieführerschaft mitwirken zu können. Der Wasserstoff-Technologie kommt dabei eine entscheidende Rolle zu. Mit der neuen Tankstelle werde der Grundstein für den Aufbau eines Versorgungsnetzes für den Energieträger Wasserstoff gelegt. „Es reicht nicht aus, neue Antriebstechniken zu entwickeln. Es braucht dazu auch eine entsprechende Infrastruktur“, so die baden-württembergische Umweltministerin Tanja Gönner. „Die Initiative ist ein wichtiger Baustein hin zu einer zukunftsfähigen Energienutzung und einer nachhaltigen Mobilität“, sagte die Ministerin über das Gemeinschaftsprojekt. Das Land habe das Projekt mit 800.000 Euro aus dem Programm ‘Zukunftsoffensive Baden-Württemberg’ gefördert.

Als führendes Gaseunternehmen und weltweit größter Hersteller von Wasserstoff-Anlagen beherrscht Linde die gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette – von der Wasserstoff-Erzeugung bis zur Betankungstechnik. Das Unternehmen ist der dominierende Ausrüster von Wasserstoff-Tankstellen weltweit und in 15 Ländern mit Betankungstechnik vertreten. Die neue Wasserstoff-Tankstelle am Stuttgarter Flughafen verfügt über die von Linde entwickelte Ionen-Kompressor-Technologie. Dank dieser neuen Verdichtungsmethode können Brennstoffzellen-PKW und
-Elektrobusse, ähnlich wie bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren, innerhalb weniger Minuten mit 350 bar oder 700 bar Druckwasserstoff betankt werden. Den zur Betankung notwendigen, gasförmigen Wasserstoff liefert ebenfalls die Linde AG. Bei dem Einsatz von Wasserstoff entsteht neben elektrischer Energie nur Wasser in Form von Wasserdampf. Es werden keine Kohlenwasserstoffe, Schwefeloxide und nicht einmal Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. Letzteres entsteht bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe.

Wasserstoff als Treibstoff für Antriebstechnologien ist bei seiner Bereitstellung aus regenerativen Energieträgern und bei seiner Umwandelung zu Strom gänzlich frei von klima- und umweltschädlichen Emissionen. „Als Vorreiter der Wasserstoff-Technologie haben wir eine besondere Verantwortung, die Realisierung einer Wasserstoff-basierten, nachhaltigen Mobilität voranzutreiben“, sagt Dr. Aldo Belloni, Mitglied des Vorstands der Linde AG. „Der Aufbau der Infrastruktur für den zukunftsträchtigen Energieträger erfordert ein gemeinsames, partnerschaftliches Vorgehen. Wir freuen uns, zusammen mit der OMV ein Tankstellenkonzept der neuesten Generation realisiert zu haben. Mit unserer neu entwickelten 700 bar Technologie lassen sich Fahrzeuge schnell, sicher und benutzerfreundlich betanken.“

„Unsere Brennstoffzellenfahrzeuge haben ihre Alltagstauglichkeit bereits unter Beweis gestellt. Um das emissionsfreie Fahren Realität werden zu lassen, brauchen wir jetzt ein flächendeckendes Netz an Wasserstoff-Tankstellen“, sagt Dr. Thomas Weber, Vorstandsmitglied der Daimler AG und verantwortlich für Konzernforschung und Entwicklung Mercedes-Benz PKW, „daher begrüßen und unterstützen wir die Initiative der OMV sehr.“ Daimler hat bereits 1994 das erste Brennstoffzellenfahrzeug vorgestellt. Seitdem hat das Unternehmen mehr als eine Milliarde Euro in die Brennstoffzellen-Entwicklung investiert. Mit über 100 Testfahrzeugen und rund 4,4 Millionen gefahrenen Kilometern verfügt der Stuttgarter Automobilhersteller über eine der größten Brennstoffzellen-Fahrzeugflotten weltweit. Der für 2009 geplante Produktionsstart für die Kleinserienproduktion der B-Klasse F-CELL führt nun die Erfolgsgeschichte dieses Antriebskonzepts fort.

Die OMV betreibt in Deutschland rund 400 Tankstellen mit einem klaren Fokus auf Süddeutschland mit den beiden Bundesländern Bayern und Baden-Württemberg sowie weiteren Tankstellen in den Bundesländern Thüringen und Sachsen. Das Wasserstoff-Tankstellen-Projekt am Flughafen Stuttgart ist für die OMV das erste in Deutschland. „Die OMV beschäftigt sich heute bereits intensiv mit der Mobilität von morgen. In unserer Versorger-Funktion stehen wir in der Verantwortung, uns mit den Kraftstoffen der Zukunft auseinanderzusetzen. Derzeit noch in der Entwicklungs- und Testphase, ist Wasserstoff eine der möglichen Alternativen für die Mobilität der Zukunft“, so Dr. Gerhard Roiss, Generaldirektor-Stellvertreter OMV Aktiengesellschaft. „Wir freuen uns daher sehr, mit unserer neuen Wasserstoff-Tankstelle die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten von Daimler im Schulterschluss mit dem Land Baden-Württemberg unterstützen zu können.“

Gefördert wird das Projekt vom OMV Future Energy Fund. Der Fonds wurde im Juni 2006 als eigene Gesellschaft gegründet, um Projekte zu erneuerbaren Energien mit mehr als 100 Millionen Euro finanziell zu unterstützen. In einem weiteren Projekt, dem HyCentA (Hydrogen Center Austria) auf dem Gelände der Technischen Universität Graz, sammelt der Energiekonzern bereits seit längerem wertvolle Erfahrungen auf dem zukunftsweisenden Gebiet der Forschung und Entwicklung zur Wasserstoff-Technologie.

 

Der für die Tankstelle benötigte Wasserstoff wird im sogenannten Dampfreformierungsverfahren erzeugt. Hierbei wird im Dampfreformer aus Erdgas und Wasserdampf in einem Reaktor bei hohen Temperaturen zunächst Wasserstoff, Kohlenmonoxid und -dioxid erzeugt. Im folgenden Schritt wird der Kohlenmonoxid-Anteil unter Zuführung von Dampf zu Kohlendioxid und Wasserstoff konvertiert.

Der so gewonnene Wasserstoff führt bei dem Einsatz als Kraftstoff im Vergleich zu modernen Dieselfahrzeugen zu CO2 Einsparungen von bereits bis zu 30 Prozent CO2 (Vergleichswert 120g CO2/km). Trotzdem führt mittel- bis langfristig kein Weg an einer Wasserstoff-Produktion aus erneuerbaren Energien vorbei. Die Linde Group arbeitet derzeit intensiv an innovativen Lösungen zur Produktion von nachhaltigem Wasserstoff. Ein wichtiger Schritt hin zu einer marktfähigen Produktion von regenerativem Wasserstoff ist mit einem neuen Verfahren, Wasserstoff aus biogenen Rohstoffen herzustellen, gelungen. Hierfür wird die Hydromotive GmbH, eine Tochtergesellschaft der Linde Group, ab Mitte dieses Jahres eine Demonstrationsanlage zur Produktion von Wasserstoff aus Glycerin am Chemiestandort Leuna errichten. Der Einsatzstoff Glycerin ist ein Nebenprodukt bei der Biodieselherstellung und kann somit sinnvoll weiterverarbeitet werden. Der so hergestellte Wasserstoff ermöglicht Kohlendioxid-Einsparungen von bis zu 90 Prozent gegenüber einem konventionellen Antrieb.

Auch andere regenerative Produktionspfade, wie zum Beispiel die Wasserstoff-Erzeugung aus Wind- und Solarstrom durch Elektrolyse oder die biochemische oder thermochemische Wasserstoff-Erzeugung aus Algen sind je nach lokalen Bedingungen vielversprechend und werden von der Linde Group weiter verfolgt.

In einem nicht mit Linde in Zusammenhang stehenden Projekt hat das Land Baden-Württemberg die Entwicklung der Vergasungstechnologie mit angestoßen und fördert ab 2010 eine Demonstrationsanlage in der Nähe von Geislingen. So entsteht bei der Biomassevergasung nach dem AER-Verfahren (Absorption Enhanced Reforming) aus Biomasse wie zum Beispiel Restholz ein Gas mit einem sehr hohen Wasserstoffgehalt.

Die B-Klasse F-CELL ist mit der neuesten Generation des Brennstoffzellenantriebs ausgestattet und somit wesentlich kompakter und zugleich leistungsfähiger als vorherige Brennstoffzellen-Systeme. Der neu konzipierte „Stack“ ist rund 40 Prozent kleiner, entwickelt aber 30 Prozent mehr Leistung und ist mit 16 Prozent weniger Verbrauch sehr effizient. Die B-Klasse F-CELL zeichnet sich darüber hinaus durch ihre gute Kaltstartfähigkeit aus. Dies ermöglichen Innovationen wie der elektrische Turbolader für die Luftversorgung und das neue Be- und Entfeuchtungssystem. Der Elektromotor entwickelt eine Spitzenleistung von 100 kW/136 PS und ein maximales Drehmoment von 320 Newtonmeter. Damit erfüllt die B-Klasse F-CELL hohe fahrdynamische Anforderungen, die über dem Niveau eines Zweiliter-Benziners liegen und erzielt eine Reichweite von bis zu 400 Kilometern.

Eine Brennstoffzelle ist eine galvanische Zelle, welche die Reaktionsenergie eines zugeführten Brennstoffes (z.B. Wasserstoff) und eines Oxidationsmittels (z.B. Luftsauerstoff) in elektrische Energie wandelt. Eine Brennstoffzelle ist kein Energiespeicher wie ein Akku, sondern ein Energiewandler. Die Protonenaustauschermembran-Brennstoffzelle verwendet in der Regel Wasserstoff als Energieträger und erreicht einen Wirkungsgrad von etwa 60 Prozent. Das Kernstück der PEMFC ist eine Polymermembran, die ausschließlich für Protonen durchlässig ist (also nur für H+-Ionen), die so genannte Proton Exchange Membrane (PEM). Das Oxidationsmittel, im Normalfall Luftsauerstoff, ist dadurch räumlich vom Reduktionsmittel, dem Wasserstoff, getrennt. Der Brennstoff, hier Wasserstoff, wird an der Anode katalytisch unter Abgabe von Elektronen zu Wasserstoffionen (Protonen) oxidiert. Diese gelangen durch die Ionen-Austausch-Membran in die Kammer mit dem Oxidationsmittel. Die Elektronen werden aus der Brennstoffzelle abgeleitet und fließen über einen elektrischen Verbraucher, zum Beispiel einen Elektromotor, zur Kathode. An der Kathode wird das Oxidationsmittel, hier Sauerstoff, durch Aufnahme der Elektronen zu Anionen reduziert, die unmittelbar mit den Wasserstoffionen (Protonen) zu Wasser reagieren. Bei der Reaktion entsteht neben elektrischer Energie auch Wärme, die beispielsweise zum Beheizen des Fahrzeugs genutzt werden kann.

Für die erfolgreiche Einführung von Wasserstoff-Fahrzeugen ist der Aufbau einer öffentlichen Wasserstoff-Infrastruktur entscheidend. Erste Zentren („Cluster“), wie Berlin und Hamburg, haben sich bereits etabliert. Von den zurzeit knapp 30 Wasserstoff-Tankstellen in Deutschland sind sechs in einem öffentlichen Tankstellenbetrieb integriert. Deutschland ist damit klarer Vorreiter in Europa. Das aktuelle Gemeinschaftsprojekt der OMV Tankstelle am Stuttgarter Flughafen ist die derzeit siebte öffentlich zugängliche Tankstelle Deutschlands und die erste in Baden-Württemberg.

Ein wirtschaftlicher Betrieb von öffentlichen Wasserstoff-Tankstellen wird erst möglich, wenn eine ausreichende Anzahl von Wasserstoff-betriebenen Fahrzeugen vorhanden ist. Um einen breiten Markteintritt und den Aufbau einer öffentlichen Infrastruktur zu erreichen, ist ein koordinierter, kooperativer und langfristiger dreistufiger Ansatz aller Interessengruppen erforderlich.